Способ получения катионного адсорбента Советский патент 1983 года по МПК C08G12/40 

Изобретение относится к получе нию полимерных адсорбентов, применяемых для очистки сточных вод лакокрасочной, текстильной и друг отраслях промышленности, где испо зуются красители. Известны полимерные катионные адсорбенты, содержащие атомы азота в основной цепи, например, получаемые взаимодействием продукто конденсации мочевины или меламина с формальдегидом с акриламидом Наиболее близким к предлагаемо му является способ получения кати онного адсорбента путем модификации продуктов конденсации мочевин или меламина с формальдегидом пол амидами, содержащими свободные аминогруппы Zj. Целью изобретения является получение адсорбентов с высокой пог лотительной способностью по отноше нию к красителям. Эта цель достигается тем, что согласно способу получения катион ного адсорбента путем взаимодействия продукта конденсации формальдегида с мочевиной или мелами ном с соединением, содержащим амид ные группировки, .:в качестве продукта .конденсации формальдегида с мочевиной или меламином используют продукт, не содержащий первичных аминогрупп, и в качестве соединения, содержащего амидные группировки, - соединение общей формулыN-f -N-f- r O 2 I kjl где R , R и RJ- водород, этил ил (It-CONHj, R и R вместе со связанным с ними атомом азота образу ют пиперидиновый цикл или R вместе с группировкой -N-(l-N v разуют пиперазиновый цикл; Q - ,- или ,-СН -; QI -CHi- или ; Х-Н или -СНрОН ; m равно О или 1 . Предпочтительно, в качестве не содержащего первичных аминогрупп продукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином используют N- , N-диметилмочевину, N,, N , N -триметилмеламин или N , N , N -гексаметилолмелвмин. Предпочтительным является осуществление взаимодействия в присутствии сульфаминовой кислоты в качестве катализатора. Взаимодействие осуществляют в нейтральной или кислотной среде, например, при значениях рН 2-7 и при 20-200 0, предпочтительно при 50ISO C, и в особенности 60-12QC. Полученный продукт взаимодействия содержит по крайней мере 1 вес., предпочтительно 2-6 вес.%, .азота, обладающего основными свойствами. Общее содержание азота, которое включает такой амидный азот, как правило, составляет по меньшей мере 10 вес., предпочтительно 1530 вес.%. Адсорбент может быть применен для удаления веществ анионного типа из . ВОДНЫХ растворов, в частности из сточных вод, причем производительность адсорбента значительно выше производительности , достигаемой при применении традиционных адсорбентов. По сравнению с известными средствами, например активированным углем, а также адсорбентами,по лученными по известному способу, предлагаемый адсорбент отличается высокой поглотительной способностью по отношению к растворенным или диспергированным в воде веществом, обладающим анионным характером. В частности из сточных вод с удовлетворительными результатами могут извлекаться анионные красители, поверхностно-активные вещества, дубильные вещества, отбеливатели, вспомогательные вещества, применяемые в красильном деле и в текстильной промышленности, а также смеси указанных веществ. Могут подвергаться очистке сточные воды, которые содержит смеси анионных красителей с вспомогательными веществами анионного типа. Среди красителей, которые могут удаляться из сточных вод, могут указываться как растворимые в воде, так и диспергированные в воде анионные красители или оптические отбеливатели. Преимущественным образом предлагаемый способ пригоден ;.ля удаления растворимых в воде анионных красителей или оптических отбеливателей . Адсорбенты пригодны не только для обесцвечивания отработанных

растворов, образующихся в красильном деле, Текстильной, бумажной или коэдевенной промышленностях, но и в том случае, когда необходимо удалит остатки анионных оптических отбеливателей из промывных и отбеливающих растворов.

Другое преимущество, нового катионного адсорбента заключается в том, что по крайней мере частично вместе с красителями из водной отработанной ванны происходит элиминирование неионных и анионных поверхностно-активных веществ и вспомогательных средств, применяемых в текстильной промышленности и красильном деле, а также фосфатов.

Катионный адсорбент также может оказать помощь в том случае, когда речь идет об удалении анионных синтетических дубильных веществ, в особенности таких дубильных веществ, которые содержат в молекуле одну или несколько сульфогрупп.

В результате подходящего выбора адсорбирующего агента из строчных вод мОжет удаляться до 100 растворенных примесей. При этом эффективность очистки сточных вод может достигать 50 г остаточных веществ. Т.е. красителей, оптических отбеливателей, вспомогательных веществ, моющих средств, дубильных веществ на 100 г адсорбента. Преимущественным образом обесцчиванию подвергают отработанные растворы, концентрация красителя в которых составляет 0,ОТ-1 г/л. В тех случаях, в которых не удается достигнуть полного обесцвечивания или удаления остаточных веществ в, результате однократной обработки

отработанного раствора новым адсор.бентом, рекомендуется повторять процесс очистки.

После адсорбции примесей адсорбирующий агент легко может быть отделен от очищенной сточной воды. Адсорбент характеризуется высоким содержанием твердых веществ и, по этой причине, без процесса сушки может быть подв.ергнут сжиганию. Адсорбент также может быть подвергнут регенерации в результате обработки, например, разбавленным вод-, ным раствором гидроокиси натрия.

В приводимых примерах проценты

5 во всех .случаях представляют собой весовые проценты.

Пример 1. 8,6 t 0 -ного ;водного раствора соединения формуль1.

0

(С gHs )г N - СНг-СНг- CONH- CHg ОН

смешивают с t,8 г N ,Н-диметилолмочевины, после чего посредством прибавления концентрированной соля5ной кислоты рН смеси доводят до значения 3. Затем подкисленную смесь при интенсивном перемешивании нагревают до 150 Си выдерживают при указанной температуре в течение

0 15 мин, при этом вода удаляется, а реакционная масса становится твердой. После проведения реакции конденса- ции в течение последующих 15 ч получают 8 г продукта конденсации с со5держанием азота 22,4%.

Примеры 2-9. Способ осуществляют по методике, описанной в примере 1, за исключением того, что вместо указанных в примере 1

0 реакционных компонентов применяют вещества, указанные в табл.1.

Т а 5 л и ц а 1

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОННОГО АДСОРБЕНТА путем взаимодействия продукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином с соединением, содержащим амидные группировки, -О т л и ч а ю 1Д и и с я тем, что, с целью получения адсорбентов с высокой поглотительной спбсобностью по отношению к красителям, в качестве продукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином используют продукт, не содержащий первичных аминогрупп, и в качестве соединения, содержащего амидные группировки, - соединение общей формулы RI V Q-N--(l,-CO-NH И I ут. где И,, .R и - водород, этил или Q -CONH, R и R вместе со связанным с ними атомом азота образуют пиперидиновый цикл или R и Ri вместе с группировкой N-Q-N ;, образуют пиперазиновый цикл; Q - .- или , или , X - водород или ; m равно О или 1. 2.Способ по п. 1,отличаюi щ и и с я тем, что в качестве не (Л содержащего первичных аминогрупп продукта конденсации формальдегида с мочевиной или меламином используют N , к-диметилмочевину, N , M,N триметилолмеламин или N , N , N-гексаметилолмеламин. 3.Способ по п. 1, о т л и чающийся тем , Что взаикодействие осуществляют в присутствии сульфамию новой кислоты в качестве катализатора. Приоритет по пунктам: 28.06.79по пп. 1 и 2| 04.02.80по п.З. .. ел

N,N -Диметилол- . мочевина 7,2

2,k ,8

18 22,i

3 7

23,1

3

6

1020005

Продолжение табл. 1